原子级控制的约瑟夫森结中Al2O3势垒层制备工艺

传统热氧化方式制备约瑟夫森结中AlO_X势垒层是将高纯度氧气扩散到Al表面进行,但该方式制备的势垒层氧化不完全,厚度难以精准控制.本文采用原子层沉积方式在金属Ti表面逐层生长Al₂O₃势垒层,并制备出三明治结构的Ti/Al₂O₃/Ti约瑟夫森结.通过调节Al₂O₃势垒层的沉积厚度和约瑟夫森结的面积研究了其相应的微观结构及电学性质.实验结果表明,原子层沉积方式生长的单层Al₂O₃薄膜厚度约为1.17?(1?=10^-10 m),达到原子级控制势垒层厚度,通过调节势垒层厚度实现了对结室温电阻值的控制,并通过优化结面积获得了室温电阻均匀性良好的约瑟夫森结.